Roboti i kontrolluar me gjeste duke përdorur Arduino: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Robotët përdoren në shumë sektorë si ndërtimi, ushtria, prodhimi, montimi, etj. Robotët mund të jenë autonomë ose gjysmë-autonomë. Robotët autonomë nuk kërkojnë ndërhyrje njerëzore dhe mund të veprojnë vetë sipas situatës. Robotët gjysmë-autonom punojnë sipas udhëzimeve të dhëna nga njerëzit. Këto gjysmë-autonome mund të kontrollohen me telekomandë, telefon, gjeste, etj. Ne kemi ndërtuar më parë disa robotë të bazuar në IoT, të cilët mund të kontrollohen nga serveri në internet.

Në artikullin e sotëm, ne do të ndërtojmë një robot të kontrolluar nga gjestet duke përdorur Arduino, MPU6050 Accelerometer, nRF24L01 Transceiver dhe modul L293D të drejtuesit të motorit. Ne do ta projektojmë këtë robot në dy pjesë. Njëri është Transmetuesi, dhe tjetri është Marrësi. Seksioni i transmetuesit përbëhet nga një Arduino Uno, Përshpejtues dhe xhiroskop MPU6050, dhe nRF24L01 ndërsa seksioni Marrës përbëhet nga një Arduino Uno, nRF24L01, dy motorë DC dhe një drejtues motori L293D. Transmetuesi do të veprojë si i largët për të kontrolluar Robotin ku roboti do të lëvizë sipas gjesteve.

Hapi 1: Përbërësit e kërkuar

• Arduino Uno (2)
• NRF24L01 (2)
• MPU6050DC Motor (2)
• Moduli i drejtuesit të motorit L293D
• Goditje

MPU6050 Përshpejtuesi dhe Xhiroskopi Moduli i sensorit MPU6050 është një Sistem Mikro-Elektro-Mekanik i plotë me 6 akse (Përshpejtues me 3 boshte dhe Xhiroskop me 3 boshte). Moduli i sensorit MPU6050 gjithashtu ka një sensor të temperaturës në çip. Ka një autobus I2C dhe ndërfaqe autobusi ndihmës I2C për të komunikuar me mikrokontrolluesit dhe pajisjet e tjera të sensorit si Magnetometri me 3 boshte, sensori i presionit, etj. Moduli i sensorit MPU6050 përdoret për të matur nxitimin, shpejtësinë, orientimin, zhvendosjen dhe disa lëvizje të tjera -parametrat e lidhur. Ky modul sensor gjithashtu ka një procesor të integruar të lëvizjes dixhitale që mund të kryejë llogaritjet komplekse.

Moduli i Marrësit NRF24L01

nRF24L01 është një transmetues radio me një çip të vetëm për brezin ISM në mbarë botën 2.4 - 2.5 GHz. Transceiveri përbëhet nga një sintetizues frekuence plotësisht i integruar, një përforcues energjie, një oshilator kristalor, një demodulator, një modulator dhe një motor protokolli Enhanced ShockBurs. Fuqia dalëse, kanalet e frekuencës dhe konfigurimi i protokollit janë lehtësisht të programueshëm përmes një ndërfaqeje SPI. Gama e tensionit të funksionimit të këtij moduli Transceiver është 1.9V deri 3.6V. Ka modalitet të integruar Power Down dhe Standby që e bëjnë atë të kursimit të energjisë dhe të realizueshme lehtësisht.

Hapi 2: Punimi i një roboti të kontrolluar me gjeste me dorë duke përdorur Arduino

Për të kuptuar funksionimin e kësaj makine të kontrollit të gjesteve Arduino, le ta ndajmë këtë projekt në dy pjesë. Pjesa e parë është pjesa e transmetuesit (e largët) në të cilën sensori i përshpejtuesit MPU6050 dërgon vazhdimisht sinjale te marrësi (Roboti) përmes transmetuesit Arduino dhe nRF.

Pjesa e dytë është pjesa e Marrësit (Makina Robot) në të cilën marrësi nRF merr të dhënat e transmetuara dhe i dërgon ato në Arduino, e cila më tej i përpunon ato dhe lëviz robotin në përputhje me rrethanat.

Sensori MPU6050 Accelerometer lexon koordinatat X Y Z dhe i dërgon koordinatat në Arduino. Për këtë projekt, na duhen vetëm koordinatat X dhe Y. Arduino pastaj kontrollon vlerat e koordinatave dhe i dërgon të dhënat te Transmetuesi nRF. Të dhënat e transmetuara merren nga Marrësi nRF. Marrësi i dërgon të dhënat në Arduino të anës së marrësit. Arduino i kalon të dhënat tek IC Driver Motor dhe drejtuesi i motorit i kthen motorët në drejtimin e kërkuar.

Hapi 3: Diagrami i Qarkut

Ky Robot i kontrolluar me Gjestin e Duarve duke përdorur harduerin Arduino është i ndarë në dy seksione

1. Transmetues
2. Marrësi

Hapi 4: Qarku transmetues për makinën e kontrolluar me gjeste Arduino

Seksioni transmetues i këtij projekti përbëhet nga MPU6050 Accelerometer and Gyroscope, nRF24L01Transceiver dhe Arduino Uno. Arduino merr vazhdimisht të dhëna nga MPU6050 dhe i dërgon këto të dhëna te Transmetuesi nRF. Transmetuesi RF transmeton të dhënat në mjedis.

Hapi 5: Qarku i Marrësit për Makinën e kontrolluar nga Gjesti Arduino

Seksioni i marrësit të këtij roboti të kontrolluar me gjeste përbëhet nga Arduino Uno, Transceiver nRF24L01, 2 motorë DC dhe një modul shoferi Motor. Marrësi NRF24L01 merr të dhënat nga transmetuesi dhe i dërgon në Arduino. Pastaj sipas sinjaleve të marra, Arduino lëviz motorët DC.

Hapi 6: Shpjegimi i programit

Për robotin e kontrolluar me gjeste duke përdorur Arduino, kodi i plotë është i disponueshëm këtu. Më poshtë po shpjegojmë programin rresht pas rreshti.

Programi anësor i transmetuesit

Në këtë program, Arduino lexon të dhënat nga MPU6050 dhe i dërgon ato në transmetuesin nRF 24L01.

1. Filloni programin duke shtuar skedarët e kërkuar të bibliotekës. Ju mund të shkarkoni skedarët e bibliotekës nga lidhjet e dhëna.

SPI.h

nRF24L01.h

Tela.h

MPU6050.h

2. Pastaj përcaktoni variablat për të dhënat e Xhiroskopit MPU6050 dhe Përshpejtuesit. Këtu do të përdoren vetëm të dhënat e Përshpejtuesit.

3. Përcaktoni adresat e tubave të radios për transmetuesit e komunikimit dhe transmetuesit nRF CN dhe CSN.

4. Brenda funksionit void setup (), filloni monitorin serik. Dhe gjithashtu filloni komunikimin me tela dhe radio. radio.setDataRate përdoret për të vendosur shkallën e transmetimit të të dhënave.

5. Lexoni të dhënat e sensorit MPU6050. Këtu ne po përdorim vetëm të dhëna të përshpejtuesit të drejtimit X dhe Y.

6. Së fundi, transmetoni të dhënat e sensorit duke përdorur funksionin radio.shkruaj.

Programi i Anës së Marrësit

1. Si zakonisht, filloni programin duke përfshirë skedarët e kërkuar të bibliotekës.

2. Përcaktoni adresat e tubave të radios për transmetuesit e komunikimit dhe transmetuesit nRF CN dhe CSN.

3. Përcaktoni kunjat e motorit DC të majtë dhe të djathtë.

4. Tani kontrolloni nëse radio është në dispozicion apo jo. Nëse është, atëherë lexoni të dhënat.

5. Tani krahasoni të dhënat e marra dhe drejtoni motorët sipas kushteve.

Hapi 7: Testimi i robotit të kontrolluar me gjeste të dorës duke përdorur Arduino

Pasi pajisja të jetë gati, lidhni transmetuesin dhe marrësin Arduinos me laptopin tuaj dhe ngarkoni kodin. Pastaj lëvizni akcelerometrin MPU6050 për të kontrolluar makinën robot.

Puna e plotë e robotit të kontrolluar me Gjest mund të gjendet në video.